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Die Erfindung betrifft einen Farbortdetektor mit mindestens einem Farbsensor zum Bestimmen einer Stärke mindestens zweier Farbkomponenten von darauf einfallendem Licht. Die Erfindung betrifft auch eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens zwei unterschiedliche Halbleiterlichtquellen und einen drahtlosen Empfänger, wobei die Halbleiter-Leuchtvorrichtung dazu eingerichtet ist, an dem Empfänger Signale zu empfangen. Die Erfindung betrifft auch ein System mit einem Farbortdetektor und einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar zur Farborterfassung und ggf. Farbortkorrektor von Halbleiter-Leuchtvorrichtungen der betreffs genannten Art, insbesondere in der Allgemeinbeleuchtung und Innenbeleuchtung.
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Zur Erzeugung von Mischlicht unterschiedlicher Farbkomponenten ist eine LED-Leuchtvorrichtung bekannt, welche mindestens zwei unterschiedliche Leuchtdioden aufweist, die Licht unterschiedlicher Farbe bzw. unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung ausstrahlen. Das Licht der einzelnen Leuchtdioden wird gemischt, wobei das Mischlicht einen (Summen-)Farbort aufweist, welcher von der Farbe und der (relativen) Helligkeit der einzelnen Leuchtdioden abhängt. Die unterschiedlichen Leuchtdioden mögen unterschiedliche Halbleitermaterialien und/oder unterschiedliche Konversionsleuchtstoffe aufweisen. Beispielsweise lässt sich weißes oder weißliches (z. B. warmweißes) Licht erzeugen durch Mischung von Licht blauer InGaN-Chips, grüner InGaN-Chips und bernsteinfarbener InGaAlP-Chips (auch als AlGaInP-Chips bezeichnet). Anstelle grüner (bzw. grün leuchtender) InGaN-Chips kann auch eine Kombination blauer InGaN-Chips mit nachgeschaltetem blau-grünem Konversionsleuchtstoff verwendet werden. Jedoch sind auch noch viele weitere Kombinationen und Ausgestaltungen der Leuchtdioden möglich.
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Die Einstellung des (Soll-)Farborts geschieht durch eine Einstellung einer Stromstärke und/oder einer Einschaltdauer der unterschiedlichen Leuchtdioden, welche z. B. in einem PWM-Betrieb betreibbar sind.
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Bei Leuchtdioden ist die Helligkeit temperaturabhängig, insbesondere abhängig von einer Temperatur der Sperrschicht. Typischerweise sinkt die Helligkeit bzw. der Lichtstrom mit steigender Temperatur, z. B. nach einem Einschalten der Leuchtdiode. Bei unterschiedlichen Leuchtdioden tritt das Problem auf, dass ein Grad der temperaturabhängigen Helligkeitsänderung verschieden ist. So sinkt eine prozentuale Helligkeit von InGaAlP-Chips stärker als eine prozentuale Helligkeit von InGaN-Chips über einen gleichen Temperaturbereich. Dadurch verschiebt sich aber auch der Summenfarbort des Mischlichts mit der Temperatur. Auch können unterschiedliche Leuchtdioden verschieden altern, z. B. eine verschiedene alterungsabhängige Helligkeitsminderung und/oder Farbverschiebung zeigen. Auch dadurch kann sich ein Summenfarbort des Mischlichts verändern. Solche, auch geringe, Änderungen des Summenfarborts sind insbesondere deutlich erkennbar bei einer Gruppierung mehrerer LED-Leuchtvorrichtungen, deren Licht einen unterschiedlichen Summenfarbort aufweist.
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Zur Korrektur des Summenfarborts ist es bekannt, in einer LED-Leuchtvorrichtung einen Temperatursensor vorzusehen, so dass ein damit verbundener Treiber den Strom (Höhe und/oder (Takt-)Dauer) der unterschiedlichen Leuchtdioden temperaturabhängig einstellen kann. Dabei können jedoch keine Alterungseffekte berücksichtigt werden.
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Zur Korrektur des Summenfarborts ist es auch bekannt, in einer LED-Leuchtvorrichtung einen Farbsensor (und ggf. zusätzlich) einen Temperatursensor vorzusehen, so dass ein damit verbundener Treiber den Strom der unterschiedlichen Leuchtdioden abhängig von in der LED-Leuchtvorrichtung erzeugtem und dort befindlichem Licht einstellen kann. Dies ist jedoch aufwändig und aus Platzgründen häufig nicht umsetzbar.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine verbesserte Möglichkeit einer Korrektur eines Farborts einer Halbleiterleuchtvorrichtung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Farbortdetektor aufweisend mindestens einen Farbsensor zum Bestimmen einer Stärke mindestens zweier Farbkomponenten von darauf einfallendem Licht und einen Sender zum Übertragen mindestens eines (”Korrektur-”)Signals, wobei das mindestens eine Korrektursignal auf Sensordaten des mindestens einen Farbsensors beruhende Information aufweist.
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Unter einer Stärke einer Farbkomponente mag insbesondere eine Beleuchtungsstärke, eine Helligkeit, ein Lichtstrom und/oder eine Strahlungsleistung dieser Farbkomponente verstanden werden, und zwar jeweils absolut und/oder relativ.
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Mittels des Farbortdetektors kann also aktuell von insbesondere einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung abgestrahltes Licht erfasst und bezüglich mindestens zweier unterschiedlicher Farbkomponenten oder Spektralbereiche analysiert werden. Der Farbortdetektor ist ein eigenständiges Gerät, so dass auf eine aufwändige Einrichtung zur Farbbestimmung an der Leuchtvorrichtung selbst verzichtet werden kann. Der Farbortdetektor weist den weiteren Vorteil auf, dass er das tatsächlich an einem Ort außerhalb der Leuchtvorrichtung vorhandene Licht abfühlt und dadurch z. B. Nahfeldeffekte vermeiden kann. Da ein solcher Farbortdetektor beliebig viele Leuchtvorrichtungen abfühlen oder ausmessen kann, ergibt sich zudem eine erhebliche Kostenersparnis. Durch das, insbesondere drahtlose, Übertragen von Korrektursignalen über den Sender, z. B. direkt an eine entsprechend ausgerüstete Leuchtvorrichtung oder an eine die Leuchtvorrichtung steuernde externe Einheit (z. B. eine Zentralsteuerung), kann die Leuchtvorrichtung automatisch ihren Farbort korrigieren.
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Der Farbortdetektor kann auch als Lichtdetektor oder Farbanalysator o. ä. bezeichnet werden.
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Unter einem, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, ”Korrektursignal” genannten Signal kann jegliches (analoge oder digitale) Signal verstanden werden, welches eine empfangende Leuchtvorrichtung in die Lage versetzt, ihren Farbort durch angepasste Ansteuerung ihrer Lichtquelle(n) gezielt zu ändern bzw. zu korrigieren. Die mittels des Korrektursignals übertragene, auf Sensordaten des mindestens einen Farbsensors beruhende Information mag insbesondere (reine) Sensordaten und/oder daraus abgeleitete Daten oder Größen aufweisen.
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Unter (reinen) Sensordaten können beispielsweise abgefühlte Werte der einzelnen Farbkomponenten verstanden werden, also Messwerte, welche insbesondere mit der Stärke einer Farbkomponente korrespondieren. Bei Übertragung dieser Messwerte mag die das entsprechende Korrektursignal empfangende Leuchtvorrichtung selbsttätig eine Abweichung eines aktuellen Farborts von einem Soll-Farbort bestimmen und den aktuellen Farbort entsprechend korrigieren. Dies entlastest den Farbortdetektor davon, Sollwerte usw. für die Leuchtvorrichtung vorzuhalten und verringert einen Aufwand für seine Elektronik.
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Die aus Sensordaten abgeleiteten Daten oder Größen können beispielsweise einen gemessenen Farbort und/oder Unterschiede zu einem Sollwert umfassen, z. B. ausgedrückt in Helligkeitsdifferenzen der durch den mindestens einen Farbsensor abgefühlten Farbkomponenten. Eine Übertragung dieser Daten bzw. Größen entlastest die empfangene Leuchtvorrichtung und verringert einen Aufwand für ihre Elektronik/Treiber. Zudem können die Daten/Größen hierbei zuvor von einem Nutzer auf einfache Weise manipuliert werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der mindestens eine Farbsensor in der Lage ist, (absolute oder relative) Stärken von mindestens zwei unterschiedlichen Spektralbereichen oder Farbkomponenten zu detektieren. So kann ein Farbort zumindest in einem zweidimensionalen Farbraum angegeben werden.
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Es ist eine zur genaueren Bestimmung des Farborts bevorzugte Weiterbildung, dass der mindestens eine Farbsensor in der Lage ist, (absolute oder relative) Stärken von mindestens drei, insbesondere genau drei, unterschiedlichen Farbkomponenten bzw. Spektralbereichen zu detektieren. So kann ein Farbort zumindest in einem dreidimensionalen Farbraum angegeben werden, was eine einfache Nutzbarkeit vieler heutzutage genutzter Farbräume ermöglicht.
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Es ist eine Weiterbildung davon, dass die drei Spektralbereiche den jeweiligen Grundfarben eines gewählten Farbraums entsprechen, beispielsweise rot, grün und blau. Dies ermöglicht insbesondere eine einfache, weite Portierbarkeit der Messergebnisse, z. B. durch eine Nutzung des CIE-Farbraums. Die drei Spektralbereiche können insbesondere den CIE-genormten theoretischen Grundfarben X (rot), Y (grün) und Z (blau) im CIE XYZ-Farbraum entsprechen.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass für jede zu detektierende Farbkomponente bzw. Spektralbereich ein jeweiliger, dort empfindlicher Farbsensor vorhanden ist, der mindestens einen (Primär-)Farbsensor, also mehrere (Primär-)Farbsensoren, aufweist. Jeder der Farbsensoren mag z. B. als eine Fotodiode (z. B. auf Silizium-Basis) mit einem vorgeschalteten entsprechenden Farbfilter ausgestaltet sein.
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Die Farbfilter können insbesondere in Form eines (jeweiligen) dielektrischen Schichtsystems vorliegen, was Verluste besonders gering hält.
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Es ist eine alternative Weiterbildung, dass nur ein einziger (Primär-)Farbsensor vorhanden ist. Dieser mag beispielsweise ein Fotosensor (z. B. Fotodiode) sein, dem ein rotierendes Farbrad mit zu den Spektralbereichen passenden Farbfiltern vorgelagert ist. Alternativ mag z. B. ein Fotosensor mit mehreren verschiedenen Farbfiltern ausgerüstet sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass der Farbortdetektor ein beweglicher, insbesondere tragbarer, Farbortdetektor ist. So kann er auf einfache Weise an verschiedensten Orten eingesetzt werden. Der Sender ist dann bevorzugt ein drahtloser Sender.
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Jedoch kann der Farbortdetektor auch ein stationäres Gerät sein, z. B. zur Kalibration der Leuchtvorrichtung während einer Produktion.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Farbortdetektor an einer Positionierungsvorrichtung, z. B. einem beweglichen Arm, z. B. Roboterarm, befestigbar ist. Dadurch kann der Farbortdetektor nahe an die Leuchtvorrichtung herangebracht werden, und zwar auch bei einer Deckenmontage, in einem Außenbereich usw.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Farbortdetektor einen ”Laserpointer” aufweist. Dies ermöglicht eine genaue Anvisierung oder Ausrichtung des Farbortdetektors auf eine gewünschte auszumessende Leuchtvorrichtung. So können ein Einfallen von unerwünschtem Streulicht, z. B. von anderen Leuchtvorrichtungen, oder eine Gefahr einer Fehlausrichtung auf eine falsche Leuchtvorrichtung minimiert werden. Der ”Laserpointer” dient also dazu, einem Nutzer des Farbortdetektors einen Abfühlbereich anzuzeigen, d. h. einen durch den Farbortdetektor örtlich abfühlbaren Bereich. Aus diesem Bereich auf den Farbortdetektor einfallendes Licht wird von dem mindestens einen Farbsensor detektiert, Licht von außerhalb des Bereichs nicht oder zumindest nicht in direktem Einfall. Der Abfühlbereich kann auch als Sichtfeld, Messbereich oder Erfassungsbereich bezeichnet werden. Speziell ein ”Laserpointer” kann auf einfache Weise den Abfühlbereich beleuchten und ist preiswert in vielen Leistungsstufen und Lichtfarben verfügbar. Der Laserpointer ist zudem in der Lage, auch komplexer gestaltete Lichtmuster zu erzeugen, z. B. ein ringförmiges Muster zur Anzeige einer Außenkontur des Abfühlbereichs. Der Laserpointer mag eine Laserlichtquelle oder eine LED-Lichtquelle aufweisen.
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Es ist auch eine Weiterbildung, dass der Farbortdetektor eine Videokamera aufweist. Ein mittels der Videokamera aufgenommener Abfühlbereich kann so auf einem Bildschirm angezeigt werden. Dadurch kann auf einen aktiv beleuchtenden Abfühlbereichsanzeiger verzichtet werden. Zudem ist die Videokamera dazu geeignet, aufgenommene Bilder zu speichern, z. B. zur späteren Qualitätskontrolle. Darüber hinaus ist es möglich, einen Abfühlbereich vielgestaltig in ein Videobild einzublenden, ggf. mit weiteren Informationen wie einem Messergebnis, einem Soll-Farbort usw. Alternativ oder zusätzlich mag die Videokamera dazu eingerichtet sein oder werden, nur den Abfühlbereich anzuzeigen. Ein Objektiv der Videokamera mag über den Farbortdetektor automatisch einstellbar sein.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Bildschirm in den Farbortdetektor integriert ist. Dies ermöglicht eine besonders kompakte und einfach handhabbare Ausgestaltung.
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Es ist eine alternativ oder zusätzliche Weiterbildung, dass der Farbortdetektor mit einem externen Bildschirm koppelbar ist, z. B. eines PCs, Laptops, Tablet-Computers usw.
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Es ist eine Weiterbildung davon, dass der Farbortdetektor mit einem Entfernungsmesser ausgerüstet ist, z. B. auf Laserbasis, so dass eine Größe des eingeblendeten Abfühlbereichs entfernungsabhängig gestaltbar ist. Dies ermöglicht eine noch genauere Ausrichtung.
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Es ist auch eine Weiterbildung, dass der Farbortdetektor eine einfache Visiereinrichtung aufweist, z. B. mit einem Fadenkreuz und/oder einer Vergrößerungsoptik.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Farbortdetektor eine Optik mit einem geringen Öffnungswinkel aufweist, welche dem mindestens einen Farbsensor vorgeschaltet ist. Die Optik mag beispielsweise eine Blende aufweisen. Vorzugsweise ist ein Öffnungswinkel der Optik verstellbar, um einen gewünschten Abfühlbereich auch über einen größeren Entfernungsbereich einstellen zu können. Der Öffnungswinkel der Optik mag insbesondere von dem Farbortdetektor verstellbar sein.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der Farbortdetektor eine (Auswerte-)Elektronik, z. B. einen Mikrocontroller, zur Bestimmung einer Farbabweichung, insbesondere einer Abweichung eines Farborts, des einfallenden Lichts von einem Sollwert, insbesondere Soll-Farbort, und zur Erzeugung von Information für das mindestens eine Korrektursignal in Form von Steuerbefehlen, aufweist. Die Steuerbefehle enthalten insbesondere Information über eine von der Leuchtvorrichtung vorzunehmende Änderung der Stärke, insbesondere der Helligkeit oder des Lichtstroms, der Lichtquelle(n) der Leuchtvorrichtung, um den Farbort zur Annäherung an den Soll-Farbort zu korrigieren. Dadurch kann eine Korrektur besonders einfach auf eine Leuchtvorrichtung, insbesondere Halbleiter-Leuchtvorrichtung, übertragen werden. Insbesondere braucht die Leuchtvorrichtung nicht oder nur geringfügig abgeändert zu werden, falls sie bereits ferngesteuert dimmbar ist.
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Die Korrektursignale können Steuerbefehle beispielsweise der Art ”mehr/weniger blau”, ”mehr/weniger grün”, ”mehr/weniger bernsteinfarben” aufweisen, jeweils z. B. in vordefinierten Schritten, z. B. von +/–5%. Dies ermöglicht eine besonders hohe Konformität zu ggf. bereits bestehenden Dimmbefehlen. Jedoch können auch andersartige Korrektursignale ausgegeben werden.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass zumindest in einer Betriebsart des Farbortdetektors die Steuerbefehle (nur) helligkeitsreduzierende Befehle sind, also nur eine Helligkeitsverringerung bestimmter Halbleiterlichtquellen veranlassen, jedoch keine Helligkeitserhöhungen. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Leuchtvorrichtung durch die Korrektur nicht überhitzt.
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Die für die Bereitstellung der Korrektursignale, insbesondere Steuerbefehle, benötigten Eingangsdaten, z. B. ein Soll-Farbort und/oder die Farborte der unterschiedlichen Halbleiterlichtquellen, können beispielsweise mittels einer Datenschnittstelle auf den Farbortdetektor übertragen werden.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass der Farbortdetektor eine Benutzerschnittstelle zum Ändern von Farbkomponenten des Farborts aufweist. Dadurch kann ein Nutzer vor Ort den Summenfarbort der Leuchtvorrichtung ändern, z. B. hin zu einem wärmeren Farbton. Insbesondere mag eine Farbtemperatur zwischen 2700 K und 4000 K eingestellt werden. Der Nutzer mag in einer Variante den Farbort frei einstellen.
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Die Benutzerschnittstelle kann alternativ oder zusätzlich zum Aktivieren einer Messung und/oder einer Freigabe einer Aussendung der Korrektursignale verwendet werden.
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Die Benutzerschnittstelle kann einen oder mehrere Schalter (einschließlich Taster und/oder Sensortaster) und/oder einen Sensorbildschirm aufweisen.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der Sender ein Infrarot-Sender ist. Dieser ist gut ausrichtbar, insbesondere auf eine bestimmte Leuchtvorrichtung. Der Infrarot-Sender kann einen Kollimator zur Begrenzung einer Strahlaufweitung aufweisen. Dadurch kann erreicht werden, dass nur eine, insbesondere die aktuell zu korrigierende, Leuchtvorrichtung angesteuert wird.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Farbortdetektor dazu eingerichtet ist, eine Strahlaufweitung an einen Abfühlbereich anzupassen, z. B. einen gleichen Öffnungswinkel aufzuweisen wie die Optik des mindestens einen Farbsensors. Dazu mag der Kollimator durch den Farbortdetektor automatisch einstellbar sein.
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Der oben beschriebene Korrekturvorgang mag einmal oder mehrmals hintereinander durchgeführt werden.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens zwei unterschiedliche Halbleiterlichtquellen und einen, insbesondere drahtlosen, Empfänger, wobei die Halbleiter-Leuchtvorrichtung dazu eingerichtet ist, an dem Empfänger Korrektursignale zu empfangen und zur Korrektur eines Farborts zu verwenden. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung weist die gleichen Vorteile auf wie der Farbortsensor und kann analog ausgestaltet werden.
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Insbesondere benötigt die Halbleiter-Leuchtvorrichtung keinen Sender oder Lichtsensor und mag deshalb besonders preiswert und kompakt ausgeführt sein.
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Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung mag ein Modul, eine Lampe oder eine Leuchte sein.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Halbleiter-Leuchtvorrichtung einen Temperatursensor zur temperaturabhängigen Helligkeitseinstellung, wie bereits oben beschrieben, aufweist. Dies hilft insbesondere zur automatischen Stabilisierung des Farborts nach einem Einschalten der Halbleiter-Leuchtvorrichtung.
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Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z. B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z. B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z. B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein (”Remote Phosphor”). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat (”Submount”) montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z. B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator usw. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z. B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z. B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z. B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein System mit einem Farbortdetektor wie oben beschrieben und einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung wie oben beschrieben. Das System weist die gleichen Vorteile auf wie der Farbortsensor und die Halbleiter-Leuchtvorrichtung und kann analog ausgestaltet werden.
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Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Korrektur eines Farborts einer Leuchtvorrichtung, insbesondere Halbleiter-Leuchtvorrichtung, insbesondere wie oben beschrieben unter Verwendung eines Farbortdetektors wie oben beschrieben, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:
- (a) Grobes Richten des Farbortdetektors auf die auszumessende Halbleiter-Leuchtvorrichtung;
- (b) Anschalten des Laserpointers und/oder der Videokamera, so dass der Abfühlbereich angezeigt wird;
- (c) Feinausrichten des Farbortdetektors anhand des angezeigten Abfühlbereichs;
- (d) Starten, an dem Farbortdetektor, einer Messung bzw. Abfühlung und Bestimmen einer Stärke der einzelnen Farbkomponenten und ggf. des Summenfarborts;
- (e) Erzeugen, an dem Farbortdetektor, mindestens eines Korrektursignals anhand der bestimmten Farbkomponenten und/oder des Summenfarborts;
- (f) Senden, durch den Farbortdetektor, des mindestens einen Korrektursignals an die Halbleiter-Leuchtvorrichtung;
- (g) Empfangen, an der Halbleiter-Leuchtvorrichtung, der in Schritt (f) ausgesandten Korrektursignale;
- (h) Korrigieren, mittels eines Treibers der Halbleiter-Leuchtvorrichtung, einer Stärke, insbesondere Helligkeit, mindestens einer Halbleiterlichtquelle der Halbleiter-Leuchtvorrichtung auf der Grundlage der empfangenen Korrektursignale.
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Das Verfahren kann analog zu dem Farbortsensor, der Halbleiter-Leuchtvorrichtung und dem System ausgestaltet werden und weist die gleichen Vorteile auf.
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Die Schritte (a) bis (h), insbesondere (d) bis (h), können mehrmals hintereinander durchgeführt werden, bis der Farbortdetektor einen korrekten (Summen-)Farbort anzeigt.
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Beim Start der Messung in Schritt (d) wird der Farbortdetektor also nur Licht aus dem gewünschten Abfühlbereich empfanden.
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Das Korrektursignal kann in einer Variante durch einen Nutzer individuell geändert werden.
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Das Korrektursignal wird insbesondere nur in den Abfühlbereich gesendet (ist also auf den gleichen Bereich gerichtet oder kollimiert), so dass nur die aktuell ausgemessene Leuchtvorrichtung das mindestens eine Korrektursignal erhält.
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Das Verfahren weist den Vorteil auf, dass die Leuchtvorrichtung zur Farbortmessung nicht aus einer Fassung, Leuchte o. ä. herausgenommen zu werden braucht.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
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1 zeigt dazu als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein System 1, 2 aus einem Farbortdetektor 1 und einer als Lampe 2 ausgebildeten Halbleiter-Leuchtvorrichtung. Die Lampe 2 ist eine an einer Decke 3 montierte Lampe 2 (Deckenlampe) und ist eine einer Gruppe identisch aufgebauter Lampen 2. Die Lampe 2 weist mindestens drei Halbleiterlichtquellen in Form mindestens einer rotes Licht abstrahlenden Leuchtdiode (rote LED 4), mindestens einer grünes Licht abstrahlenden Leuchtdiode (grüne LED 5) und mindestens einer blaues Licht abstrahlenden Leuchtdiode (blaue LED 6) auf. Die LEDs 4 bis 6 werden mittels eines Treiber 7 angesteuert, welcher deren Helligkeit einstellen kann, hier: durch Einstellung einer jeweiligen Einschaltzeit bei einer Pulsweitenmodulation (PWM). Die Lampe 2 weist ferner einen Infrarot-Empfänger 8 auf. Der Infrarot-Empfänger 8 ist mit dem Treiber 7 gekoppelt. Der Treiber 7 kann die über den Infrarot-Empfänger 8 empfangenen IR-Signale bzw. deren Informationsgehalt zur Anpassung der Einschaltzeit der einzelnen LEDs 4 bis 6 verwenden.
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Das rote, grüne und blaue Licht der LEDs 4, 5 bzw. 6 erzeugt außerhalb der Lampe 2 ein weißes Mischlicht M mit einem (Summen-)Farbort. Dieser Summenfarbort mag sich aufgrund von unterschiedlichen Temperaturen und/oder Alterungseffekten usw. ändern. Insbesondere bei gruppenartig angeordneten Lampen 2 fällt eine Abweichung eines Farborts der Lampen 2 untereinander deutlich auf.
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Zur Abfühlung des von einer Lampe 2 abgestrahlten Mischlichts M und ggf. Korrektur des zugehörigen Summenfarborts wird hier der tragbare Farbortdetektor 1 verwendet. Der Farbortdetektor 1 weist drei Farbsensoren 9, 10 und 11 für die Farben rot, grün bzw. blau auf. Den Farbsensoren 9 bis 11 ist eine Blendenoptik 12 vorgeschaltet, welche den Abfühlbereich bzw. das Sichtfeld der Farbsensoren 9 bis 11 beschränkt. Der Farbortdetektor 1 weist ferner einen Infrarot-Sender 13 auf, welcher in direkter Sichtlinie mit dem Infrarot-Empfänger 8 kommunizieren kann. Dem Infrarot-Sender 13 ist die Blendenoptik 12 als Kollimator optisch nachgeschaltet, so dass ein Strahlbereich des Infrarot-Senders 13 an der Decke 3 dem Abfühlbereich der Farbsensoren 9, 10 und 11 entspricht.
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Eine Elektronik 14 dient zur Auswertung der Sensorsignale bzw. Sensordaten der Farbsensoren 9 bis 11, zum Vergleich des Summenfarborts des von den LEDs 4 bis 6 abgestrahlten Mischlichts mit einem Soll-Farbort, zur Bestimmung von Information für die Lampe 2 zur Anpassung an den Sollwert und zur Bereitstellung der Information in Form von Steuerbefehlen an den Infrarot-Sender 13. Der Farbortdetektor 1 weist außerdem eine Benutzerschnittstelle in Form eines Sensorbildschirms 15 zur Änderung des Soll-Farborts und/oder der Korrekturwerte auf.
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Der Infrarot-Sender 13 kann die Steuerbefehle, insbesondere nach Freigabe durch den Nutzer, mittels eines Korrektursignals K an die Lampe 2 übertragen. Dort werden die Korrektursignale K von dem Infrarot-Empfänger 8 empfangen, an den Treiber 7 weitergeleitet, dort gespeichert und/oder von dem Treiber 7 zur Änderung aktueller Einstellungen der LEDs 4 bis 6 zur Annäherung an entsprechende Sollwerte verwendet.
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Der Farbortdetektor 1 kann darüber hinaus eine Kamera 16 oder einen Laserpointer verwenden, um den Abfühlbereich genau anpeilen zu können. Ein von der Kamera 16 aufgenommenes Bild kann beispielsweise, ggf. zusammen mit anderer Information (z. B. den Koordinaten des Summenfarborts, den einzelnen Farbkoordinaten und/oder einem Eingabefeld) auf dem Sensorbildschirm 15 dargestellt werden.
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Bei einem Ablauf kann beispielsweise folgendermaßen vorgegangen werden: (a) Zunächst wird der Farbortdetektor 1 grob auf die auszumessende Lampe 2 gerichtet. (b) Dann wird die Kamera 16 eingeschaltet, so dass der Abfühlbereich (hier: die Lampe 2) angezeigt wird. (c) Dann wird der Farbortdetektor 1 anhand des angezeigten Abfühlbereichs fein anvisiert bzw. ausgerichtet. (d) Folgend wird an dem Farbortdetektor 1 eine Messung gestartet zum Abfühlen und Bestimmen einer Helligkeit der einzelnen Farbkomponenten und ggf. eines Summenfarborts des Mischlichts M. (e) Dann wird an dem Farbortdetektor 1 mindestens ein Korrektursignal K anhand der bestimmten Farbkomponenten und/oder des Summenfarborts erzeugt. Der Nutzer kann die Parameter (z. B. Helligkeiten der einzelnen Farborte), die am Sensorbildschirm 15 angezeigt werden, abändern. (f) Als nächstes wird, auf Freigabe durch den Nutzer hin, das mindestens eine (ggf. nutzerseitig geänderte) Korrektursignal K über den Infrarot-Sender 13 an die Lampe 2 gesendet. (g) Das mindestens eine Korrektursignal K wird an dem Infrarot-Empfänger 8 der Lampe 2 empfangen. (h) Nun korrigiert der Treiber 7 anhand der Korrektursignale K die Helligkeit der LEDs 4 bis 6.
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Dieser Ablauf bzw. Teilschritte davon, können mehrfach hintereinander durchlaufen werden, insbesondere zur iterativen Annäherung
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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So können die LEDs auch in anderen Farben strahlen. Die Farben bzw. Spektralbereiche der LEDs brauchen nicht mit den Spektralbereichen identisch zu sein, für welche die Farbsensoren empfindlich sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Farbortdetektor
- 2
- Lampe
- 3
- Decke
- 4
- rote LED
- 5
- grüne LED
- 6
- blaue LED
- 7
- Treiber
- 8
- Infrarot-Empfänger
- 9
- Farbsensor
- 10
- Farbsensor
- 11
- Farbsensor
- 12
- Blendenoptik
- 13
- Infrarot-Sender
- 14
- Elektronik
- 15
- Sensorbildschirm
- 16
- Kamera
- K
- Korrektursignal
- M
- Mischlicht
